Question

（2003?重庆）如图所示在一次测定小灯泡额定功率的实验中，老师给出了下列器材：额定电压为U0的小灯泡、

（2003?重庆）如图所示在一次测定小灯泡额定功率的实验中，老师给出了下列器材：额定电压为U0的小灯泡、电源（电压未知）、一个阻值为R的电阻、一个滑动变阻器、一个电流表、一个单刀双掷开关和若干导线．实验时不能忽略灯丝的电阻随温度而发生的变化．（1）小张同学设计的实验电路图如图所示，请你根据电路图用笔画线连接未完成的实物连线．（2）写出用以上实验电路测定小灯泡额定功率的主要步骤和需要测量的物理量（物理量用字母表示）；（3）本实验中，小灯泡额定功率的表达式P=______．（4）若在给出的器材中只将其中的一个电流表改为一个电压表，请你重新设计一个实验电路图，测量小灯泡的额定功率．

Answer 1

（1）实物连线如图所示：

（2）因小灯泡的额定电压U₀已知，故通过电阻R的电流为I_R=

U0

R

，故还需要：
将S掷向接线柱1，调节滑动变阻器，使电流表读数

U0

R

；
保持滑动变阻器滑片不动，S掷向接线柱2，读出电流表读数I．
（3）由（2）得，通过小灯泡的电流为：I_L=I-I_R=I-

U0

R

，
小灯泡的功率为：P=UI=U₀（I-

U0

R

）；
（4）利用电压表和定值电阻，一般设计成串联电路，找电流相等列等式求出．
电路图如图所示

故答案为：（1）如上图所示；
（2）步骤为：第一步：计算当电阻R两端电压为U₀时的电流I_R=

U0

R

，
第二步：将S掷向接线柱1，调节滑动变阻器，使电流表读数

U0

R

，
第三步：保持滑动变阻器滑片不动，S掷向接线柱2，读出电流表读数I．
（3）U₀（I-

U0

R

）；
（4）如上图．